学科专业评审组:电子与通信技术组
项目名称:远距离激光热驱散装备及其关键技术研究
提名单位: 中共陕西省委军民融合发展委员会办公室
提名等级:三等奖
提名单位意见: 该项目研究历时8年,在国家自然科学基金、陕西省自然科学基础研究计划、实验室建设项目等支持下,为满足公安和武警部队遂行执勤处突、处置恐怖事件等多样化任务需求,针对传统非致命武器作用距离近、环境危害大、能量难以精确控制等诸多弊端,通过突破激光辐照皮肤组织光热效应建模与仿真、小型化安全化模块化激光热驱散装备设计、基于低细度F-P温度传感器的温度场实时测试假人系统等关键技术,构建了激光辐照人体皮肤组织的“光-热-损伤”基础理论体系、远距离激光热驱散装备设计技术体系和非致命激光武器热效应试验体系,开发出技术领先的非致命远距离激光热驱散装备,完善了非致命武器装备体系,总体技术达到国内领先水平。项目成果已广泛应用于公安、武警、河南威达军警装备有限公司、江苏鑫安警用器械制造有限公司、西安超凡光电设备有限公司、中国科学院西安光学精密机械研究所等公安与部队单位、高等院校、军工院所及企业,为应用单位遂行拒止驱散可疑人员、制服恐怖分子、远距离排爆清障等多样化任务提供了有力的装备保障,为研发新型激光装备和构建非致命激光武器实验室等提供了有力的技术支撑,取得了显著的社会公共安全应用价值,累计产生经济效益超2500万元。该项目出版著作2部,授权国家发明专利3项,实用新型专利10项,计算机软件著作权6项,发表学术论文26篇,形成了具有核心自主知识产权的系列成果。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:
主要完成人:
  1. 姓名:刘加凯
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:中国人民武装警察部队工程大学
    对本项目技术创造性贡献: 项目总负责人,对第1、2、3创新点有贡献,具体贡献如下:分析了激光对人体的损伤效应;采用模块化设计技术和光纤光路控制技术,设计了激光热驱散装备的整体结构,降低了装备的体积重量,提高了装备的人机工效和安全性;利用微创型生物组织温度场实时测量系统,创新性地设计构建了模拟人体皮肤特征和血液循环系统的温度场测试假人系统。证明材料见附件1、4、8、16、17、26、28、31、32、33、34。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  2. 姓名:刘霞
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安工程大学
    对本项目技术创造性贡献:对第1、2、3创新点有贡献,具体贡献如下:建立了激光辐照多层生物组织的三维有限元模型,仿真分析了不同光源类型、激光参数和剂量的变化对组织温度场的影响;开发了远距离激光热驱散装备的操作控制软件;设计了一低细度光纤F-P温度传感器,搭建了微创型激光辐照生物组织温度场实时测量系统,设计一种模拟非致命激光武器热效应的试验系统和一种模拟多环境非致命激光武器热效应的试验系统。证明材料见附件3、15、21、22、31、34。
    曾获国家科技奖励情况:1.2019年获军队科技进步二等奖,振镜扫描式激光眩目器及其关键技术研究,第三完成人,证书编号:2019013020030002-3。
  3. 姓名:单宁
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安工程大学
    对本项目技术创造性贡献:对第1、3创新点有贡献,具体贡献如下:建立了激光热损伤模型,分析了生物组织临界损伤程度随温度大小及持续时间变化规律;仿真分析了不同光源类型以及激光参数和剂量的变化对组织温度场的影响;设计了一低细度光纤F-P温度传感器,搭建了微创型激光辐照生物组织温度场实时测量系统,设计一种模拟多环境非致命激光武器热效应的试验系统。证明材料见附件2、3、16、21、22、25、29、31、32、34。
    曾获国家科技奖励情况:1.2019年获军队科技进步二等奖,振镜扫描式激光眩目器及其关键技术研究,第二完成人,证书编号:2019013020030002-2。
  4. 姓名:冯建伟
    排名:4
    行政职务:副处长
    技术职称:讲师
    工作单位:中国人民武装警察部队工程大学
    对本项目技术创造性贡献:对第3创新点有贡献,具体贡献如下:设计一种模拟非致命激光武器热效应的试验系统和一种模拟多环境非致命激光武器热效应的试验系统,开展了激光热驱散装备试验研究,推广了项目应用。证明材料见附件9、21、22、30、31、32。
    曾获国家科技奖励情况:1.2019年获军队科技进步二等奖,振镜扫描式激光眩目器及其关键技术研究,第五完成人,证书编号:2019013020030002-5。
  5. 姓名:周波
    排名:5
    行政职务:参谋
    技术职称:无
    工作单位:中国人民武装警察部队工程大学
    对本项目技术创造性贡献:对第1创新点有贡献,具体贡献如下:研究了激光辐照人体皮肤组织光热作用机理,建立了激光辐照多层生物组织的三维有限元模型,仿真分析了不同光源类型以及激光参数和皮肤特征的变化对组织温度场的影响。证明材料见附件8、16、25、33。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  6. 姓名:于云龙
    排名:6
    行政职务:总经理
    技术职称:无
    工作单位:陕西艾利克斯光电科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对第2创新点有贡献,具体贡献如下:创新性地采用光谱波束合成、柔性光纤、模块化设计等技术,用小功率激光器设计了大功率驱散装备,既降低了驱散装备的成本又提高了输出功率和作用距离。设计了激光热驱散装备的整体结构,开发了操作控制软件系统。将激光热驱散装备推广应用。证明材料见附件10、11、12、13、14、24、27、33。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  7. 姓名:艾喜红
    排名:7
    行政职务:总工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西艾利克斯光电科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对第2创新点有贡献,具体贡献如下:采用光谱波束合成技术、散热技术,降低了散热压力,提高了模块使用寿命;从人体工程学出发,创造性第采用金属和尼龙相结合的整体结构,减轻了设备重量,缩小了装备体积。证明材料见附件17、18、19、20、23、33。
    曾获国家科技奖励情况:无。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:中国人民武装警察部队工程大学
    单位贡献:建立了生物组织热损伤模型,研究了激光辐照人体皮肤的光热作用机理,建立了人体手模三维有限元模型,仿真分析了光源类型、激光参数、皮肤特征对组织温度场的影响规律,为激光热驱散装备设计方案的确定提供了依据;采用光谱波束合成、柔性光纤、安全控制和模块化设计四项技术,设计了驱散装备的整体结构,用小功率激光器设计了大功率驱散装备,增强了系统的安全性,克服了传统激光武器的缺点;设计了低细度F-P温度传感器,搭建了微创型皮肤组织温度场实时测量系统,设计了模拟人体皮肤特征和血液循环系统的温度场测试假人系统,构建了非致命激光武器热效应试验系统,为激光热驱散装备致热损伤研究提供了技术支撑。将项目研制的远距离激光热驱散装备在部队推广应用,将非致命激光武器热效应试验系统应用于非致命武器作用机理与效能测试实验室建设。

  2. 单位名称:西安工程大学
    单位贡献:建立了激光辐照多层生物组织的三维有限元模型,仿真分析了不同光源类型、激光参数和剂量的变化对组织温度场的影响;设计了一低细度F-P温度传感器,搭建了微创型激光辐照生物组织温度场实时测量系统,设计一种模拟非致命激光武器热效应的试验系统和一种模拟多环境非致命激光武器热效应的试验系统。将远距离激光热驱散系统的操作控制软件技术应用于其他新型激光装备的研制。

  3. 单位名称:陕西艾利克斯光电科技有限公司
    单位贡献:创新性的采用光谱波束合成、柔性光纤、安全控制和模块化设计等技术,设计了驱散装备的整体结构,用小功率激光器设计了大功率驱散装备,增强了系统的安全性,克服了传统激光武器的缺点,完成了激光热驱散装备的工程化设计和研制,推广了远距离激光热驱散装备的销售和应用。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处